第31章dna的重组.ppt

* 第31章 DNA的重组 DNA分子内或分子间遗传信息的重新组合 重组的形式多种多样： 真核生物减数分裂时染色体的交换 原核生物不同亲代两组DNA遗传重组 重组是进化的动力 遗传多样性的基础 将有利突变固定遗传 Homologous recombination Site-specific recombination Transposition Recombination Mutation Relevance An important reason for variable DNA sequences among different populations of the same species 1.同源重组：一般性重组，最基本的重组方式 两条同源DNA分子经过配对、断裂和再连接，而产生片段交换 主要发生在减数分裂时期染色体交叉，四分体形成 重点：Holiday中间体 过程：断裂、交叉、分支移动、弯曲、旋转、切开 2.位点特异性重组 3.转座重组 Homologous recombination ( 同源重组） Diploid eukaryotes: crossing over Haploid prokaryotes: recA-dependent, Holliday model DNA repair in replication fork The exchange of homologous regions between two DNA moleculs Homologous Recombination occur between Homo-chromosome / Homo-seq. sister non-sister chromatids transformation, transduction conjugation, transfection… large fragment exchange Recombination site is in hotspot mostly Recombinase be needed (RecA, BCD) 同源重组可产生异源双链和同源双链 重组十分精确 两DNA分子具有75bp以上的同源区 并不要求完全同源 重组与复制、重组修复密切相关 需要多种酶的参与 Rec A蛋白：促进单链同化及SOS反应，最重要的重组蛋白 Rec A蛋白结合在单链上，与同源双链交换，置换出另一条单链 Rec BCD蛋白：产生参与重组的DNA单链 具有解链酶活性（ATPase） 核酸外切酶活性 Rec BCD蛋白:三种酶活，移到chi位点时，切成具有游离3，端的单链，GCTGGTGG Ruv A 和Ruv B促进异源双链的形成 Ruv C拆分Holiday中间体 细菌的基因转移与重组： 接合： 性因子，F质粒 转化： 感受态 转导： 噬菌体为媒介 融合： RecBCD-p特异识别GCTGGTGGT 序列 并在其下游4-6bp处切断S.S.DNA 使crossover point 沿D.S.DNA 解旋的方向移端(migration) 使heteroduplex region 重新形成螺旋 使D.S. DNA nick release S.S. DNA(被RecA-p结合) χ(chi)—sequence 交换热点 Diploid eukaryotes: crossing over Homologous chromosomes line up in meiosis (when) The nonsister chromatids exchange equivalent sections (what) Holliday Intermediate structure Haploid prokaryotes recombination Between the two homologous DNA duplex (where) between the replicated portions of a partially duplicated DNA between the chromosomal DNA and acquired “foreign” DNA Holliday model (How) 2. Nicks made near Chi (GCTGGTGG) sites by a nuclease. 3. ssDNA carrying the 5’ ends of the nicks is coated by RecA to form RecA-ssDNA dilaments. r